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活性氧(ROS)是植物有氧代谢的副产物,本身具有毒性。H2O2作为ROS家族中的一员,在植物抵御病虫害侵染过程中扮演着重要角色。为了探明活性氧途径相关基因在高粱对高粱蚜的防御反应中所发挥的作用,以高粱抗蚜品种HN 16(包含RMES1基因)和感蚜突变体(RMES1突变)作为研究材料,对蚜虫取食过程中(0,24,48,72h和96h)抗坏血酸过氧化物酶基因(Sb 002G431100)的表达模式进行了分析。结果表明,在蚜虫取食的最初24h内,该基因在HN 16和感蚜突变体间没有明显差异,但当蚜虫取食48h后,HN 16中的表达量显著高于突变体,蚜虫取食72h后突变体中的表达量显著下降,但在HN 16中则始终维持在相对稳定的水平,说明该基因在RMES1介导的抗虫反应中发挥着积极的作用。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(9):2949-2955
高粱是世界上仅次于小麦、水稻、玉米和大麦的重要作物之一,虽然高粱基因组已经完成了测序,但是针对高粱测序品种BTx623,高效、稳定的遗传转化和再生体系的缺乏,阻碍了高粱遗传育种和功能基因组研究发展。本研究以高粱基因组测序品种BTx623幼胚为外植体材料,利用农杆菌介导的方法以抗草铵膦的Bar基因为筛选标记进行高粱遗传转化。通过筛选愈伤组织对不同浓度草铵膦的适应性,确定了高粱品种BTx623遗传转化中合适的草铵膦浓度为2.5 mg/L。以BTx623幼胚为外植体转化材料,通过农杆菌遗传转化方法,获得抗性愈伤组织。通过在分化培养中添加浓度为0.006 7 mg/L的ZNC,建立了高粱品种BTx623的植株再生体系,获得了再生植株。因此,本研究成功获得了抗性愈伤组织和再生植株,建立了高粱品种BTx623遗传转化及再生体系,这对高粱功能基因组研究和遗传育种技术发展具有重要意义。 相似文献
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为研究烟草品种抗蚜机制,选用6个不同烟蚜抗性的烟草品种,采用盆栽试验接种蚜虫,研究烟蚜侵袭后第0、3、6、9 h烟草叶片茉莉酸(JA)、一氧化氮(NO)含量以及CAT活性的变化。结果表明,受到蚜虫为害后,叶片JA含量均表现为先增加后降低的趋势,烟蚜取食6 h后叶片JA含量达到峰值,且抗蚜品种JA增量大于感蚜品种。受到蚜虫为害后,抗蚜品种叶片NO含量表现为先增加后减少的趋势,烟蚜取食3 h后NO含量达到峰值,感蚜品种烟蚜取食3 h后的NO含量与取食前差异不显著,但6 h和9 h后显著低于0 h。受到烟蚜侵袭9 h后,参试品种CAT活性均表现为增加趋势,烟蚜取食9 h后,抗蚜品种‘竖把老母鸡2113’的CAT活性增量最多,增幅最大。JA和NO含量以及CAT活性均可以作为烟草品种蚜虫抗性鉴定的生理指标,烟蚜取食5～6 h叶片茉莉酸含量的增幅可以用于鉴定烟草品种抗蚜性。 相似文献
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转外源凝集素基因棉花对棉蚜的抗性鉴定 总被引：10，自引：3，他引：7
转外源凝集素基因棉花工程植株在蚜虫发生期稳定地表现出抗蚜性状,转化一代群体抗、感植株分离比例符合3∶1,抗蚜基因是以单一位点整合到棉花染色体组中。经过 4 个世代的抗蚜鉴定、自交纯合和选择,获得遗传组成纯合的转基因抗蚜虫棉花新品系。对3个转外源凝集素基因棉花品系、2个形态抗蚜品种(系)和 6 个常规品种(系)进行抗蚜性鉴定。结果表明,3个转外源凝集素基因品系对棉蚜的抗性均达到高抗水平;川抗 77 在生育期内均中抗棉蚜,川棉109在苗蚜期和恢复期感蚜,而在伏蚜期中抗棉蚜;6 个常规品种(系)皆高感棉蚜。利用三种接蚜处理对不同类型抗蚜品种(系)进行鉴定的结果相同,繁殖行间自然传播蚜虫省略人工接蚜环节,是开展转基因棉花抗蚜性鉴定的一种简便、高效的方法。 相似文献
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高粱广谱抗蚜基因SSH文库的构建及其序列分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为了从分子水平上解析高粱广谱抗蚜基因在高粱与蚜虫互作中的分子遗传基础和作用机理,为发掘并利用抗蚜基因提供可靠的信息支持。以高粱抗蚜品种‘河农16’与感蚜品种‘千三’为实验材料,构建抑制性消减杂交(SSH)文库,使差异抗蚜基因得到富集,对有效差异基因序列进行序列分析。随机挑选SSH文库中的200个阳性克隆进行测序和分析,得到18条ORF序列,同NCBI数据库进行Blastx在线比对和相似性分析,发现这些序列与叶绿体放氧增强相关蛋白、腺苷酸环化相关蛋白、核糖体蛋白、衰老联合蛋白高度相关。不具有ORF的序列,通过NCBI利用Blastn和Blastx进行序列同源性比对和相似性分析,发现66条与已知多种植物抗病序列有较高的同源性,如核糖体蛋白、转运膜蛋白、NBS-LRR抗病蛋白家族-1、锌指蛋白、ATP合酶、NADH脱氢酶、反转录转座子、腺苷酸环化相关蛋白、bZIP转录因子等,还有部分序列与高粱抗条锈病基因高度相似。这些同源基因涉及次生代谢、能量代谢、膜运输、细胞信号传递和转录调控等多种过程。成功构建高粱抗蚜基因SSH文库,表明SSH技术在高粱抗蚜机制研究中具有可行性,研究结果为进一步高粱抗蚜基因功能研究奠定基础。 相似文献
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为了确定中国水仙凝集素基因NTL1的抗蚜功能及培育具有抗蚜功能的大花烟草,利用qPCR方法,研究了中国水仙凝集素基因(NTL1)在转基因大花烟草4个株系中的相对表达情况;利用自然感蚜、活体接种和离体接种方法研究了不同转基因株系的抗蚜能力。结果表明,NTL1在不同株系中的相对表达量差异显著,从高到低依次为3,4,1,2;抗蚜虫试验结果显示:转基因烟草具有一定抗蚜性,但不同烟草株系的抗蚜能力有所不同;活体转基因烟草单株与离体烟草叶片的平均蚜虫密度抑制率分别为8.22%~76.61%,4.62%~65.65%;转基因大花烟草可加速蚜虫的死亡。对比NTL1在不同转基因大花烟草株系中的相对表达量及抗蚜效果,发现NTL1在不同株系中的相对表达量与植株抗蚜性具有高度一致性。 相似文献
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麦长管蚜（Sitobion avenae F.）危害对春小麦面粉品质性状及面团流变学特性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
选用2个抗麦长管蚜(Sitobion avenae F.)小麦材料及4个感蚜材料, 利用人工接种方法研究了该蚜虫危害对小麦面粉品质的影响。结果表明, 蚜虫取食对面粉颗粒度没有显著影响, 但可引起小麦面粉灰分含量显著增加, 蛋白质含量、SDS沉降值、面团筋力、膨胀指数、面团延伸性、面团弹性、弹性指数显著降低, 从而降低面粉品质。抗蚜小麦04-9284、C272及感蚜硬质小麦甘春20部分品质指标不发生变化或变化程度低于其他3个感蚜软质小麦。5个软质小麦蚜量高峰值与膨胀指数、面团弹性、SDS沉降值、面团筋力和蛋白质含量品质的降低幅度呈正相关, 相关系数分别为0.9968、0.9619、0.9310、0.9108和0.8886, 均达显著水平; 与灰分含量、面团延伸性和弹性指数相关性不显著。甘肃兰州拉面专用品种甘春20在高密度蚜虫危害后, 面粉品质下降, 但依然符合该专用粉的最适品质要求。 相似文献
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研究低氮胁迫条件下不同高粱材料间的基因差异表达,为耐低氮型高粱品种选育和耐低氮胁迫的分子机制探究提供参考。选取2个耐低氮型高粱(BSX44和BTx378)为试验材料,设置正常和低氮胁迫2个处理,利用RNA-Seq技术对高粱苗期、抽穗期和开花期的基因表达进行分析,通过生物信息学对差异基因的生物学功能和代谢途径进行研究,筛选可能参与低氮调控的基因,了解氮高效基因型在氮素吸收利用过程中可能的分子途径。结果表明,在正常和低氮胁迫下, BTx378和BSX44在苗期分别筛选出937个和787个差异表达基因,抽穗期分别筛选出1305个和935个差异表达基因,开花期分别筛选出1402个和963个差异表达基因。对3个时期的差异表达基因进行鉴定,发现在苗期、抽穗期和开花期分别有246、371和306个基因在2个耐低氮高粱品种中共同差异表达,有28个基因在2个耐低氮品种的不同生育时期均差异表达,其中有5个基因上调表达,23个基因下调表达;对共同差异表达基因的KEGG相关代谢通路富集分析,发现主要集中在氮代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸的生物合成等途径,表明耐低氮型高粱可能通过这些途... 相似文献
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大豆花粉管通道技术转化雪花莲凝集素(GNA)基因 总被引：11，自引：0，他引：11
采用花粉管通道技术,用雪花莲凝集素基因（Galanthus nivalis agglutinin,GNA）转化吉林省主推品种吉林20号、吉林30号、吉林45号品种大豆。通过接蚜鉴定和PCR鉴定,从所获得的种子苗中筛选出转基因植株。对转基因植株的后代进行分子生物学鉴定：（1）PCR分析,转基因植株97TGR1和97TGR2的T2代表现阳性,第5代表现阳性纯合;97TGR1、97TGR2和98FD1～98FD20的T3代Western blotting检测结果证明,GNA基因在蛋白质水平有表达,最高表达量占总可溶性蛋白的0．7％;97TGR1、98TGR2和99JI45 TGR2的Southern blotting检测结果显示,GNA基因已插入大豆基因组;（2）遗传学分析,97TRG1的T2代呈孟德尔3：1分离,97TGR2的T3代出现种皮颜色不规则分离。经过抗蚜性鉴定和连续的筛选,获得抗性纯系;（3）抗蚜性鉴定,转基因株的T1、T2世代转基因植株可抑制蚜虫繁殖量50％～90％;（4）品系鉴定,转基因大豆的抗蚜性达到农学标准抗（R）和高抗（HR）水平;大面积环境释放试验自然感蚜鉴定,转基因系蚜虫发生的高峰比对照延迟,高峰期过后群体蚜量的下降速度也比对照快。本研究认为,大豆花粉管通道技术可以利用于大豆的转基因研究和应用中,GNA基因在改良大豆的抗蚜性上是可取的。 相似文献
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不同黄瓜材料抗蚜性与部分次生代谢物及其相关酶活力的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
为筛选具有高抗蚜性的黄瓜新品种,并为黄瓜抗蚜性鉴定提供理论依据。根据蚜量比值法,以有毛黄瓜为不抗蚜对照,无毛黄瓜为抗蚜对照,对国内外370份黄瓜种质资源进行抗蚜性筛选分级,并对筛选出的不同抗蚜等级的黄瓜材料接种蚜虫处理,研究接种蚜虫前后叶片中黄酮、单宁、总酚含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活力变化。筛选出抗性材料118号、中抗材料311号和227号、低抗材料321号。其中,高抗材料无毛黄瓜的黄酮含量及PAL、PPO的活力最高;抗性材料118号的单宁、总酚含量最高,PPO活力仅次于无毛黄瓜;中抗材料227号的单宁、总酚含量及PPO活力仅次于118号;中抗材料311号的黄酮、总酚含量及PAL活力较高;低抗材料321号的PAL活力仅次于无毛黄瓜;各抗蚜材料的黄酮含量及PAL和PPO的活力均高于不抗蚜对照有毛黄瓜。由此得出结论：不同黄瓜材料抗蚜性与黄酮、单宁、总酚含量及PAL、PPO活力中的一种或几种物质综合作用有密切关系。 相似文献
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不同棉花品种在棉蚜胁迫下防御相关基因应答反应 总被引：2，自引：2，他引：0
为探讨不同棉花品种防御相关基因对棉蚜为害的应答反应开展本研究.在田间自然状态下收集了中棉所41、中棉所44、中棉所49和中棉所79等4个棉花品种受苗蚜为害后的叶片,使用荧光定量PCR方法,研究了编码多酚氧化酶(PPO)、铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和热激蛋白(HSP70)等3种防御相关蛋白基因mRNA的变化情况,结果证明不同品种的防御基因对蚜虫胁迫的反应存在明显的差异.以上试验结果暗示不同棉花品种应对苗蚜为害可能存在不同的防御途径,可为抗棉蚜棉花材料的选择和抗棉蚜机制的研究提供借鉴. 相似文献
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新疆棉花主栽品种的抗蚜性及其机制研究 总被引：12，自引：2，他引：10
对新疆棉区主栽的9个棉花品种进行了叶片形态特性、生化物质含量测定,结果表明,品种间抗蚜程度存在显著差异,新海21号抗蚜性最强,中棉所35和81-3感蚜。品种叶片的蜡质含量越高,对棉蚜的抗性越强,茸毛密度大,影响棉蚜的取食;游离棉酚和可溶性糖含量与抗蚜程度呈显著正相关;单宁含量与蚜害指数呈显著正相关;氨基酸中的谷氨酸含量越高,抗蚜性越强。逐步回归和相关分析发现,氮含量和氨基酸总量与抗蚜程度无明显相关性。品种的抗蚜性是多种特性综合作用的结果。 相似文献
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筛选抗蚜种质资源,为油菜抗蚜育种提供亲本。自然感蚜条件下,在云南罗平与泸西两地利用蚜情指数对18份油菜品种进行抗蚜性鉴定,分析蚜虫的发生规律及其对产量等的影响。结果表明,蚜虫发生盛期出现在花期至成熟期之间,温和干燥的气候利于蚜虫的生长繁殖。泸西点的发生盛期较罗平点早。相关性分析显示,蚜情指数与油菜的产量及其构成因素呈负相关,且与千粒重和单株产量相关达到显著水平,发生蚜害会造成油菜4.97%～79.69%的产量损失。从18份材料中筛选出5份抗蚜品种、13份感蚜品种。其中‘云油杂28号’和‘云油杂18号’表现为高抗,可作为油菜抗蚜育种的基础材料。 相似文献
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核盘菌诱导下甘蓝型油菜防御相关基因表达差异分析 总被引：1，自引：0，他引：1
菌核病是油菜主要病害, 至今尚未在油菜及相关植物中找到抗性基因。本研究利用qRT-PCR法比较了抗病品种宁RS-1和感病品种APL01在接种核盘菌后0~48 h内11个防御相关基因的表达差异, 以揭示抗病品种宁RS-1的抗病机制。结果表明, 4个基因(PGIP、Cu/ZnSOD、OXO和GLP)在核盘菌诱导前后抗、感品种内表达量均较高, 且抗病品种的表达量显著高于感病品种, 尤其是PGIP基因, 抗病品种宁RS-1在24 h的表达量为诱导前的170.4倍, 而感病品种仅为诱导前的3.5倍, 该时期抗病品种PGIP的表达量为感病品种的1299.4倍;2个基因(LOX2和PDF1.2)在诱导前后抗、感品种内的表达量均较低, 但抗、感品种间表达量差异显著;5个基因(FeSOD、PAL、EDS1、PR1和EIN3)诱导前后抗、感品种内的表达量均较低, 且抗、感品种间的表达量差异不显著。推测抗病品种宁RS-1对菌核病的抗性可能是由于PGIP的上调表达, 抑制了核盘菌PG蛋白对侵染部位油菜组织细胞壁的降解, 从而抑制了油菜菌核病的发生与蔓延。 相似文献
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大豆抗蚜虫研究进展 总被引：3，自引：1，他引：2
大豆蚜虫（Aphis glycines Matsmura）,属同翅目刺吸式口器,是大豆（Glycine max）的主要害虫之一。迄今已经筛选到了十多份抗蚜资源并定位到了12个抗性基因,并发现了3个不同生物型的大豆蚜虫。较禾本科作物抗蚜性遗传相比,大豆或蒺藜苜蓿（Medicago truncatula Gaertn.）对蚜虫抗性的遗传规律相对简单,多为单基因显性遗传,抗性基因多预测为经典的抗病基因（R基因）,具有NBS-LRR结构域,介导基因对基因抗性。目前,植物中已经克隆到几个抗蚜虫基因,也为NBS-LRR类功能基因。本文对以上研究进行了综述与总结,并对大豆抗蚜虫的遗传研究进行了展望。 相似文献
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为了丰富可利用的植物凝集素基因,获得具有较高抗蚜水平的小麦新种质,采用"Gene Shuffling"策略人工合成中国水仙凝集素基因(s NTL),并转化小麦以分析其抗蚜效果。结果表明:根据小麦遗传密码偏好性人工合成了植物凝集素s NTL基因,并构建了s NTL表达载体;用基因枪转化小麦品种中优9507和丰优6号的幼胚愈伤组织,经PPT筛选和分化后,获得T0植株,对T0植株进行PCR筛选而获得阳性植株28株。并经过连续PCR检测,表明s NTL基因已经初步与小麦基因组进行整合并且能够稳定表达。对T2转基因株系进行室内离体叶片抗虫效果分析,结果表明,转s NTL株系使蚜虫致死率达到53.1%~59.4%,其中转基因株系zy9-4的蚜虫致死率最高,比其对照品种中优9507高24.8%,同时其蚜虫增长率最小为22.1%,比对照品种中优9507低了约49.6%;转基因株系fy4-2使蚜虫致死率比对照(丰优6号)高约14.1%,而其蚜虫增长率比对照降低达到33.4%。对T3转基因株系田间鉴定结果显示,同对照中优9507相比,zy9-4、zy9-8单分蘖蚜虫发生量分别降低51.4%,45.1%,达到显著或极显著水平;fy4-2、fy4-4与对照丰优6号相比,单分蘖蚜虫发生量降低水平分别为58.7%,76.9%。综合室内与田间抗虫鉴定结果证明,利用人工合成的s NTL基因可以有效地提高小麦的抗蚜性。 相似文献